Олигосахариды степень полимеризации

Центральной задачей при получении олигосахаридов почти из любого источника является выделение индивидуальных соединений из смеси моно- и олигосахаридов. Для этой цели разработано несколько методов, основанных на хроматографии . Наиболее старым из них является распределительная хроматография на целлюлозе . Для элюирования обычно используют системы растворителей, аналогичные тем, которые применяются для бумажной хроматографии сахаров (см, гл, 14), Этот метод позволяет осуществлять вполне удовлетворительное разделение, однако характеризуется малой емкостью колонок и требует довольно много времени. Более эффективна адсорбционная хроматография на смеси угля и целита (см., например, " ). С таких колонок моносахариды обычно элюируются водой, а олигосахариды элюируются в порядке возрастания степени полимеризации водно-спиртовыми смесями с увеличивающейся концентрацией спирта. В последние годы такой метод стал основным способом разделения смесей олигосахаридов. Смеси высших олигосахаридов хорошо разделяются гель-фильтрацией на сефадексе Г-25 . Однако для низших олигосахаридов (степень полимеризации 2—4) этот способ мало эффективен . [c.425]

Номенклатура и классификация. Полисахаридами называются высокомолекулярные продукты поликонденсации моносахаридов, связанных друг с другом гликозидными связями и образующих линейные или разветвленные цепи. Молекулярный вес полисахаридов относительно высок и может быть измерен существующими методами лишь с известной степенью приближения это отличает полисахариды от олигосахаридов, степень полимеризации которых может быть точно определена классическими химическими и физико-химическими методами. [c.477]

В отличие от олигосахаридов, степень полимеризации которых можно точно определить, высшие полиозы обычно представляют собой смесь полимергомологов, и в отношении их, как и в отношении всех высокополимеров, в большинстве случаев приходится говорить лишь [c.50]

Таким образом, как а-, так и р-глюкозидазы действуют с сохранением конфигурации расщепляемой связи, причем эти ферменты проявляют максимальную реакционную способность по отношению к малым субстратам (мальтозе и целлобиозе соответственно, а также к их глюкозидным производным). С удлинением соответствующих олигосахаридов эффективность действия этих ферментов уменьшается или остается практически постоянной (но не увеличивается). Напротив, экзоферменты, атакующие невосстанавливающий конец полимера и действующие с обращением конфигурации расщепляемой связи, как правило, увеличивают эффективность действия по мере увеличения степени полимеризации олигосахарида (в основном в диапазоне степени полимеризации от 2 до 10—12). [c.14]

Методологическая основа обоих подходов состоит а) в изучении влияния степени полимеризации субстрата на кинетические параметры ферментативной реакции б) в количественном анализе химического состава продуктов ферментативной деполимеризации, для чего в качестве субстратов используют линейные олигосахариды, меченные С по концевой восстанавливающей группе. [c.39]

Ясно, что здесь нужен количественный анализ происхождения продуктов, приведенных в табл. 29 могли ли они образоваться в результате вторичной атаки а-амилазы на более длинные фрагменты субстрата (для этого необходимы величины кинетических параметров действия фермента на олигосахариды с различной степенью полимеризации,см.табл. [c.89]

В работе [4] проведена детальная кинетическая обработка схемы (82) в стационарном режиме ферментативной реакции. При этом было сделано стандартное допущение, принятое Хироми, что константы скоростей реакций fe/, кс, kh и k-t не зависят от степени полимеризации субстратов и от способа связывания олигосахаридов. Итоговое уравнение скорости, которое очень громоздко, включает несколько десятков членов и может обрабатываться только с использованием вычислительной техники. В упрощенном выражении итоговое уравнение выглядит следующим образом [c.110]

Согласно этой схеме на первой (медленной) стадии происходит образование затравки по механизму диспропорционирования, на второй — трансгликозилирование с образованием мономера и олигосахарида с более высокой степенью полимеризации и на третьей стадии — относительно быстрый гидролиз олигосахарида. По-видимому, на третьей стадии может также происходить перенос гликоновой части субстрата на имеющийся в реакционной системе акцептор (G2, G3 или G4), что, в свою очередь, приведет к образованию продукта переноса еще более высокой степени полимеризации и т. д. В итоге в реакционной системе будет одновременно происходить множество самых разнообразных процессов ферментативного гидролиза и синтеза олигомеров с постепенной деструкцией их до мономера, конечного продукта гидролитической реакции. Медленный переход реакционной системы в подобный режим и должен характеризоваться индукционным периодом реакции. [c.189]

Методы исследования олигосахаридов сводятся в основном к следующему отделению олигосахаридов от моносахаридов, разделению кислых и нейтральных продуктов выделению отдельных компонентов определению химического состава, оптической активности ([а] )), степени полимеризации, температуры плавления исследованию структуры молекул. [c.124]

В табл. 17 представлена характеристика некоторых нейтральных олигосахаридов. Состав молекул олигосахаридов устанавливается по продуктам их полного гидролиза. Степень полимеризации, или число мономерных остатков в олигосахаридах, можно определить по величине Rf при хроматографическом разделении на бумаге. В гомологическом ряду олигосахаридов наблюдается последовательное уменьшение хроматографической подвижности. Зависимость подвижности вещества от числа звеньев в молекуле может быть выражена количественно для каждого гомологического ряда нейтральных олигосахаридов [ИЗ, 185— 187]. Эта зависимость выражается прямой линией, если на оси ординат откладывать значения / m = log - --ij, [c.126]

Как и при сульфитной варке, гемицеллюлозы древесины хвойных пород переходят в раствор с некоторым опережением по сравнению с растворением лигнина, а при использовании древесины лиственных пород значительное растворение гемицеллюлоз начинается лишь после извлечения из растительной ткани основной массы лигнина. Степень полимеризации переходящих в раствор олигосахаридов определяется в первую очередь их природой. В табл. 7.2 приведены данные, полученные при хроматографическом определении моносахаридов в щелоках, отобранных в начальной стадии варки, когда растворилось менее 40 % массы древесины смеси хвойных и лиственных пород. Табличные данные представляют собой отношение концентрации моносахаридов после проведения инверсии щелоков к их содержанию в исходных щелоках. [c.211]

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ УГЛЕВОДОВ НА СТЕПЕНЬ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ОЛИГОСАХАРИДОВ ПРИ БИСУЛЬФИТНОЙ ВАРКЕ [c.212]

Кислотный гидролиз остается пока важнейшим способом частичного расщепления полисахаридов. Гидролиз проводится так, чтобы расщепить лишь часть гликозидных связей полисахарида, в результате чего наряду с моносахаридами образуются и олигосахаридные фрагменты. Максимальные выходы олигосахаридов разной степени полимеризации соответствуют разным степеням гидролиза и для идеального случая, когда расщепление всех гликозидных связей полисахарида равновероятно, могут быть рассчитаны статистически [c.505]

Молекулярная масса полисахаридов относительно высока и может быть измерена существующими методами лишь с известной степенью приближения. Это отличает полисахариды от олигосахаридов, степень полимеризации которых может быть полно определена классическими химическими методами. Иными словами, однотипно построенные а б молекулы химически однородных полисахаридов чаще всего различаются величиной. Поэтому вьвделяемые индивидуальные полисахариды, как правило, являются смесями полимер-гомологов. [c.181]

Далее, взяв в качестве исходной минимизацию 3 (см. табл. 19), проводили оптимизацию по сродству сайтов (табл. 20). Дальнейшую минимизацию в этом случае проводили по различным экспериментальным параметрам — относительным частотам расщепления связей, константе Михаэлиса, максимальной скорости ферментативной реакции, константе ассоциации К олигосахаридов высокой степени полимеризации с активным центром (при полном занятии всех сайтов), а также суммарно. При этом величина гидролитического коэффициента скорости полагалась равной или постоянной величине (ЛСа = 0) или последова-тел11Н0 1зозрастающей по мере заполнения сайтов (ДОа = сопз1). [c.71]

Видно, что априорное предположение о постоянной величине гидролитического коэффициента в реакциях деполимераз (Д0а = 0), на котором целиком базируется подход Хироми, явно не выполняется в случае а-амилазы (особенно для олигосахаридов со степенью полимеризации 4—7, см. табл. 21). Допущение о постоянном инкременте свободной тативиого гидролиза по мере ными остатками субстрата [c.71]

Пример 6. В недавней работе Хироми с сотр. [9] провели исследование множественной атаки с помощью флуоресцентного метода регистрации деструкции амилозы со средней степенью полимеризации 17 под действием панкреатической свиной а-амилазы. Авторы обнаружили, что при низких значениях pH (6,9 и ниже) короткие олигосахариды О], Ог образуются в больших количествах, чем при высоких pH (до 10,5) и, напротив, длинные олиго-сахарнды 64, 65 доминировали при pH 10,5 по сравнению с pH 6,9. Следовательно, в распределении продуктов реакции по степени полимеризации происходит изменение в зависимости от pH. [c.84]

Ясно, что эти данные могут быть интерпретированы более простым образом, а именно что способ действия фосфорилазы (априорно принятый в цитируемой работе [16] как канонический для неупорядоченного действия фермента) несколько отличается от способа действия р-амилазы, что приводит к различному распределению продуктов деструкции полимерного субстрата по молекулярным массам (степени полимеризации). Как неоднократно указывалос . выше, это наиболее характерный признак действия деполимераз, и в рамках кинетики и субстратной специфичности действия ферментов он обусловлен различной зависимостью кинетических параметров ферментативной реакции от степени полимеризации (длины цепи) олигосахаридов. С точки зрения термодинамики действия деполимераз этот характерный признак объясняется различным числом сайтов в активном центре фермента, различным их сродством к мономерным остаткам субстрата и положением каталитического участка в активном центре. Как видно, и в этом случае введение гипотезы о множественной атаке было излишним и преждевременным, так как экспериментальные данные, полученные авторами работы [16], не были подвергнуты тщательному анализу. [c.91]

Для действия Така-амилазы А было найдено, что без учета множественной атаки теоретическая модель достаточно хорошо описывает экспериментальные данные, за исключением кинетической кривой образования глюкозы, которая в эксперименте образуется в более высоких концентрациях и на более ранних стадиях гидролиза (например, в концентрации М на глубине 6% вместо расчетной глубины 27%). При действии бактериальной а-амилазы экспериментальные кривые не совпадают с расчетными для образования мальтозы и мальтотриозы, причем в эксперименте мальтотриоза образуется в наибольщих количествах по сравнению с другими сахарами, в то время как по расчетным данным олигосахарид G3 должен следовать за Ge, G2 и G5. Наконец, при действии глюкоамилазы на амилозу отклонения расчетных кинетических кривых от экспериментальных наблюдаются для всех промежуточных олигосахаридов (со степенью полимеризации 2—7), особенно в начальный период реакции. Если расчеты показывают, что промежуточные олигосахариды со степенью полимеризации 2—7 должны появляться в реакционной системе в заметной степени лишь после заметной степени конверсии исходногсу субстрата (мальтоза — после 50% конверсии, мальтотриоза — 40%, мальтогексаоза — 25% и т. д.), то на практике эти промежуточные продукты появляются почти сразу же после начала реакции (мальтоза — при степени конверсии около 10%). [c.92]

Здесь, как правило, упускается из виду то фундаментальное положение для действия деполимераз, что состав продуктов действия ферментов на поли- или олигосахариды может сильно варьироваться (даже и без проскальзывания субстрата вдоль активного центра) и отражает в первую очередь значения кинетических параметров Кт, Ут или их отношение) действия фермента на индивидуальные олигосахариды (как исходные, так и образующиеся в процессе деструкции субстрата). Другая (также приемлемая, хотя и более формализованная) точка зрения базируется на том, что распределение продуктов реакции однозначно задается количеством сайтов в активном центре фермента, показателями их сродства к мономерным остаткам субстрата и положением каталитического участка, а также значениями гидролитического коэффициента при различной степени заполнения активного центра и различной степени полимеризации исходного субстрата. На наш взгляд, набор этих параметров обеспечивает столь гибкие возможности для объяснения практически любых распределений продуктов (промежуточных и конечных) в реакционной системе, что не нуждается в введении дополнительных концепций, к тому же с неясным физическим смыслом. [c.102]

Реакции трансгликозилирования, катализируемые карбогидразами, известны достаточно давно (см. [126]) и традиционно рассматриваются как характерная особенность гликозидаз. При этом обычно полагают, что реакции гидролиза и трансгликозилирования (переноса гликона на соответствующий акцептор, как углеводной, так и неуглеводной природы) протекают параллельно (см. схему 155). Такие реакции часто приводят к появлению в реакционной системе промежуточных олигосахаридов более высокой степени полимеризации, чем исходный субстрат. Это легко проиллюстрировать с помощью схемы (155), если роль внешнего нуклеофильного агента (акцептора) играет сам исходный субстрат [c.188]

Другими словами, существуют две концепции, с противоположных (на первый взгляд) позиций объясняющие субстратную специфичность лизоцима (в отношении длины цепи олигосахаридных субстратов). Согласно первой концепции, при переходе от длинных олигосахаридов к коротким непропорционально возрастает константа ассоциации последних с ферментом за счет резкого увеличения степени непродуктивного (геометрически неправильного) связывания. В итоге константы ассоциации длинных и коротких олигосахаридов с ферментом оказываются одинаковыми Кт = = 10" М от тримера до гексамера, см. табл. 38), по эффективность каталитической деградации коротких олигосахаридов мала. Согласно второй концепции, ири переходе от коротких олнгоса-харидов к длинным последние пс реализуют потенциальные воз-можр[ости фермент-субстратных взаимодействий п комплексе Михаэлиса (что и приводит к их относнтельпо малым величинам констант ассоциации с активным центром), но полностью реализуют взаимодействия в переходном состоянии ферментативной реакции. Чем выше степень полимеризации субстрата (в пределах активного центра фермента), тем бoльнJe он резервирует возможностей для уменьшения свободной энергии переходного состояния реакции за счет дополнительных взаимодействий (по сравнению с взаимодействиями в комплексе Михаэлиса) и тем выше скорость ферментативного гидролиза. [c.196]

Следует подчеркнуть, что лизоцим стал первым ферментом, для которого специально изучалась аддитивность сродства отдельных сайтов нри связывании олигосахаридов различной степени полимеризации и показано, что она отсутствует. Это важно учитывать при интерпретации результатов многочисленных работ, в которых щироко (и формализованно) используется принцип аддитивности сродства индивидуальных сайтов активных центров деполимераз. [c.201]

Степень полимеризации П. составляет от 10-20 до неск. тысяч остатков. Каждый моносахаридный остаток в составе П. может находиться в пиранозной или фуранозной форме и иметь а- или Р-конфигурацию гликозидного центра (см. Моносахариды). Моносахаридный остаток способен образовывать одну глнкозидную связь с соседним моносахаридом, но может предоставить иеск. гидроксильных rpyim для присоединения др. моносахаридов. В соответствии с этим, как и в случае олигосахаридов, молекулы П. могут быть линейными или разветвленными. Линейные П. имеют один невосстанавливающий и один восстанавливающий конец в разветвленных П. также м. 6. только один восстанавливающий конец, тогда как число невосстанавливающих концевых моносахаридных остатков на 1 превышает число разветвлений. Благодаря гликозидной гидроксигруппе восстанавливающего конца молекулы П. могут присоединяться к молекулам неуглеводной природы, напр, к белкам и пептидам с образованием гликопротеинов и протеогликанов, к липидам с образованием липополисахаридов и гликолипидов и т.д. в сравнительно редких случаях наблюдается образование циклических П. [c.21]

При гидролизе кислых полисахаридов, например 4-0-метил-глю-куроноксиланов, в гидролизата с обнаруживаются ксилоза, нейтральные олигосахариды, 4-0-метил-сс-0-глюкуроновая кислота, альдобиуроновая кислота и ряд высших кислых олигосахаридов. Частичный гидролиз галактоглюкоманнана приводит к образованию нейтральных олигосахаридов, различающихся по составу молекул и степени полимеризации./Например, при гидролизе галактоглюкоманнана древесины ели [Т 43] были получены следующие олигосахариды, состоящие из остатков моноз [c.124]

При гидролизе полисахаридов, особенно ферментативном и кислотном, образуется смесь олигосахаридов различного состава и различной степени полимеризации. Для полиуронидов характерно образование кислых олигосахаридов. Установление строения нейтральных и кислых олигосахаридов способствует получению ценных сведений о структуре исходных полимерных молекул. [c.124]

Рис. п. Соотношение между олее ТОЧНО степень полимеризации и длиной цепи для гомо- олигосахаридов определяется на основа-логического ряда олигосаха- НИИ элементарного анализа и путем опре-ридов маннозы деления молекулярного веса. Для опре- [c.126]

СЛОЖНОЙ смеси олигосахаридов было выделено 18 компонентов, являющихся мелкими обломками макромолекулы глюкоманнана и ксилоуронида. Из высокомолекулярной фракции растворимых полисахаридов был выделен глюкоманногалактан значительно более бедный галактозой, чем содержащийся в исходном сырье. Степень полимеризации таких полисахаридов изменялась от 2 до 18—20, т. е. была в несколько раз меньше, чем в исходном сырье. Таким образом, полисахариды, перешедшие в водный предгидролизат, представляют собой продукты частичного гидролиза гемицеллюлоз, содержащихся в исходном сырье. [c.376]

Как видно из табл. 7.2, в этой фазе варки степень полимеризации пентозансодержащих олигосахаридов практически [c.211]

Среди методов, основанных на окислении моносахаридов, наиболее изученным и широко применяемым,является действие солей двухвалентной меди в щелочной среде . Эта реакция, приводящая к образованию закиси меди, не является стехиометрической. Разные моносахариды обладают различным восстановительным действием однако можно подобрать условия, в которых в определенном интервале концентраций выделение закиси Меди пропорционально количеству данного моносахарида. Не менее широко применяется в количественном анализе сахаров во многом сходный с предыдущим метод окисления феррицианидом калия в щелочной среде " . Из других окислителей необходимо упомянуть гипоиодит Натрия, используемый для определения альдоз в присутствии кетоз, ко-Тэрые этим реагентом не окисляются. Поскольку гипоиодит натрия реагирует со многими органическими соединениями, этот метод дает хорошие результаты только с достаточно чистыми растворами сахаров, полученными например, после элюирования зон с бумажных хроматограмм . Стехиометрическое протекание этой реакции позволяет использовать ее й то же время и для определения степени полимеризации олигосахаридов . Несколько методов количественного определения моносахаридов основаны на реакциях периодатного окисления . Для той же цели применяется ряд органических окислителей наилучшие результаты получены с 3,5-динитросалициловой кислотой и солями тетразолия . [c.414]

Характерная особенность структуры олнгосахаридов заключается в том огромном числе сочетаний, в которых небольшое количество моносахаридных единиц может быть связано друг с другом. Расчет показывает, что для дисахарида, построенного из двух различных определенных гексоз, возможно 56 изомеров а для трисахарида, состоящего из трех различных гексоз, — уже 48Э6 изомеров. С ростом степени полимеризации число изомеров стремительно возрастает и быстро достигает поистине астрономических величин. В олигосахаридах, полученных из природных источников, найдены все теоретически допустимые типы связей, поэтому при установлении строения нельзя а priori исключать из рассмотрения ни одного теоретически возможного изомера. [c.430]

Первая оценка количества моносахаридных звеньев, входящих в состав олигссахарида (степени полимеризации), обычно осуществляется с помощью хрсмаюгрг4ии на бумаге. В ряду олигомергомологов, как правило, наблюдается последовательное уменьшение хроматографической подвижности с ростом степени полимеризации, причем для некоторых типов олигосахаридов эта закономерность может быть выражена количествен но [c.431]

Степень полимеризации низших олигосахаридов удается обычно определить хроматографически с точностью до одного моносахаридного звена. Окончательное заключение о степени полимеризации может быть сделано на основании элементарного анализа олигосахарида и его производных и путем определения молекулярного веса. Для гетероолигосаха-ридов весьма полезным оказывается количественное определение мономерного состава (см. гл. 14). Так, например, если экспериментально найденное соотношение мономеров в олигосахариде составляет 1 2 I, степень полимеризации должна быть кратна четырем, а выбор между тетрасахаридом и октасахаридом легко может быть сделан на основании хроматографических данных. [c.431]

Справедливость этой формулы подтверждается данными частичного кислотного и ферментативного гидролиза, а также ацетолиза " . Этими методами были получены наборы олигосахаридов (целлобиоза и ее олигомергомологи), состоящих только из р - 1- -4-связанных О-глюко-пираноз. При периодатном окислении целлюлоза поглощает 1 моль окислителя на моносахаридный остаток, причем разрушаются практически все моносахаридные остатки . Точность метода, достигнутая в настоящее время, позволяет утверждать, что другие типы связей в структуре целлюлозы могут встречаться не чаще, чем одна на 1000 остатков глюкозы. Определение молекулярного веса дает различные значения в зависимости от метода получения целлюлозы, так как вытянутые молекулы полисахарида сравнительно легко подвергаются деградации. Принято считать,, что степень полимеризации целлюлозы не ниже 3000 и может достигать 10 ООО, что соответствует молекулярным весам порядка 10 . [c.524]

Более серьезные успехи были достигнуты при поликонденсации 2,3,6-три-0-карбанилил-0-глюкозы в присутствии фосфорного ангидрида . Эта реакция приводит к высокополимерам (степень полимеризации 200— 600) типа целлюлозы, в которых резко преобладают -1—> 4-связи. Хот в изученном случае поликонденсация протекала направленно, нельзя быть уверенным в том, что этот метод на других примерах позволит осуществить стерически направленную поликонденсацию, так как в аналогичных условиях синтез олигосахаридов и других гликозидов не протекает стерически однозначно. [c.556]

В качестве донора гликозильных остатков при биосинтезе полисахаридов могут выступать и олигосахариды такие реакции известны для мальтозы и ее полимергомологов (обзор см. Реакции такого рода обратимы и обычно приводят к олигосахаридам с небольшой степенью полимеризации. Единственный фермент, с помош,ью которого удалось добиться получения полисахарида, — амиломальтаза из Es heri hia соИ , ката-лизируюш,ая превращение мальтозы в амилозу [c.611]